玻璃纤维增强水泥(GRC)研究与发展综述

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1、水泥与混凝土玻璃纤维增强水泥（GRC）研究与发展综述Researchanddevelopmentreviewonglassfiberreinforcedcement刘志成崔琪李清海（中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室，北京100024）摘要：玻璃纤维增强水泥（GRC）因其优异的性能而受到了国内外学者的广泛关注，而且其工程应用广泛。本文以目前国内外学者对GRC的研究成果及典型工程为基础，系统介绍了GRC的主要性能、发展历史、增强机理、破坏机理和工程应用等情况。近年来随着原材料的更新，生产工艺的改进，尤其是3D打印技术的推广，GRC在未来将有更多的研究方向和更加广阔

2、的应用领域。关键词：玻璃纤维增强水泥（GRC）；玻璃纤维织物；聚合物乳液；外墙板；3D打印Abstract：Duetoitsexcellentperformance,glassfiberreinforcedcement(GRC)receivedwideattentionofscholarsaroundtheworldandithadanextensiveapplicationprospects.Theperformancesdevelopinghistoryreinforcementmechanismfracturemechanismandengineeringapplicat

3、ionsofGRCwerebrieflyintroducedbasedontheresearchresultsofthedomesticandoverseasscholarsandtypicalapplicationprojects.GRCwouldhavemoreresearchdirectionsandapplicationfieldsinthefutureaccordingtotheupdateofrawmaterials,improvementofmanufacturingtechniques,especiallythepromotionof3Dprintingtech

4、nology.Keywords：glassfiberreinforcedcement(GRC)；glassfiberfabric；polymeremulsion；wallpanel；3Dprinting中图分类号：TU528.581文献标识码：B文章编号：1003-8965（2015)03-0041-04玻璃纤维增强水泥(GlassfiberReinforcedCement,层或承重层。GRC)是一种高性能水泥基复合材料，它由高弹性模量的1.2GRC的发展历史[1]玻璃纤维嵌入水泥基体中而形成。GRC中的水泥基体20世纪40年代玻璃纤维增强复合材料的发展初期，使玻璃纤维能够保持

5、在所需的配筋位置和方向，并且在玻人们就已经认识到使用玻璃纤维来增强水泥基材料的可能璃纤维间传递外加载荷，与此同时水泥基体中的玻璃纤维性。50年代，中国和苏联分别尝试过用中碱或无碱玻璃承受主要外加载荷，从而可以大大减小水泥基体的脆性。纤维作为增强材料，制备波特兰系列或铝酸盐系列水泥的GRC的问世引起了国内外学者的广泛关注，几十年间有GRC制品[10]，但上述这些玻璃纤维在水泥基体中很快就了很多的研究成果和很大的发展。GRC拥有的优异性能被腐蚀而丧失力学强度，导致生产的GRC制品耐久性不使其在建筑、土木和农牧渔业等领域中具有广阔的应用前过关，因此GRC制品的发展一度停滞。60年代后

6、期，英景。国建筑科学研究院（BRE）的Majumdar等人研制成ZrO2[11]含量为16%的Cem-FIL抗碱玻璃纤维，试图用这种1GRC的主要性能和发展历史玻璃纤维与普通波特兰水泥复合，推动GRC的研究与发展。尽管这种玻璃纤维的抗碱性显著优于之前使用的中碱[2-9]1.1GRC的主要性能或无碱玻璃纤维，但自然老化实验结果表明这种GRC制31）质量轻：GRC制品的密度一般在1.8-2.2g/cm品的长期耐久性还是达不到要求[12、13]，在英国的海洋性，其厚度一般在6-16mm，所以整个GRC制品的质量非气候中暴露5-10年后，GRC试件的抗拉与抗弯曲强度都常轻，方便运输与安

7、装，可以大规模应用于装配式建筑。明显下降，而且其抗冲击强度的下降幅度更大，出现了明2）强度高：GRC制品的抗弯曲强度、抗冲击强度等显的脆化现象。由于GRC的长期耐久性未能得到有效改力学性能相对于普通混凝土有大幅度提高。其抗弯比例极善，所以GRC制品的开发在国际上陷入低谷。限强度值（LOP）可达8-10MPa，抗弯破坏强度值（MOR）为了提高GRC制品的长期耐久性，各国专家进行了2可达20-30MPa，抗冲击强度值可达15-30KJ/m。多种探索，如优化玻璃纤维的化学组成、在纤维表面覆膜、3）